14初n 5a 5a 0 0 1111转化n 5a ×0.8 5a ×0.8×4 5a ×0.8 5a ×0.8×2 1111平衡n 5a ×0.2 5a ×0.8 5a ×0.8 5a ×1.6
11111135代入求平衡常数K=[ 5a ×0.8×（5a ×1.6）2×V]/[5a ×0.2×(5a ×0.8）4×V]=625V2/a2
（要除以体积转化为浓度之后代入）
t1时350℃达到平衡，反应为放热反应，400℃反应速率加快，平衡逆移动，后生成甲烷的量减少。 31．【加试题】(10分)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。 已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O 2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O ClO2熔点－59℃、沸点11℃；H2O2沸点150℃
H2O2 空气 A 尾气吸收 冰水浴
NaClO3(s)＋H2SO4 NaOH＋H2O2
第31题图1
请回答：
(1) 仪器A的作用是________；冰水浴冷却的目的是________(写两种)。 (2) 空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因________。
(3) Clˉ存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①________(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+。
(4) H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30% H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是________，馏出物是________。
温度计 出水 进水 B 水浴加热 H2O2 第31题图2 (5) 抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是 A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀
D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头
【答案】(1) 防止倒吸； 减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2溶解度、防止
ClO2分解 (2) 空气流速过快ClO2反应不充分，空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解 (3) 2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O (4) 降低体系压强，减少双氧水分解 H2O （5）C
【考点】根据题给信息对实验目的、实验条件控制的选择，考查阅读、获取、处理信息和分析问题的能力，考查抽滤相关实验操作 【解析】（1）（2）根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O，H2O2受热易分解，ClO2沸点低，降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率；鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液反应，过慢，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解，过快，ClO2不能被充分反应吸收。
—
（3）三颈烧瓶内总反应离子方程式2ClO3＋H2O2＋2H+===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，分步反应，减去②H2O2＋Cl2===2Clˉ＋O2＋2H+反应，即可得①反应为2ClO3ˉ ＋2Clˉ ＋4H+===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O 。或者根据分析确定反应①的反应物为ClO3ˉ 和Clˉ，产物为ClO2和Cl2，根据升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。
（4）为了浓缩提高双氧水溶液的浓度，需要除去其中的一部分水，但是由于双氧水受热易分解，所以通过减压进行蒸馏可以降低水的沸点，从而防止双氧水分解（5）洗涤时洗涤剂应缓慢通过沉淀才可充分洗涤 32．【加试题】(10分)某研究小组按下列路线合成镇痛药哌替啶：
CH3NH2 OSOCl2 A C5H13NO2 B C5H11NCl2 C C8H7N F NaNH2 H2O H+ D + E HNOO哌替啶
NaCNH2O
已知：RX———→RCN——H+→RCOOH ∣∣NaNH2RX＋H－C－CN————→R－C－CN
∣∣请回答：
(1) A→B的反应类型是________。
(2) 下列说法不正确的是________。 A．化合物A的官能团是硝基 B．化合物B可发生消去反应 C．化合物E能发生加成反应 D．哌替啶的分子式是C15H21NO2 (3) 写出B＋C→D的化学反应方程式________。
(4) 设计以甲苯为原料制备C的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)________。 (5) 写出同时符合下列条件的C的所有同分异构体的结构简式________。 ①分子中有苯环而且是苯环的邻位二取代物；
②1H-NMR谱表明分子中有6种氢原子；IR谱显示存在碳氮双键（C＝N）。
【答案】(1) 取代(2) A
（3） （4）
（5）
【考点】考查根据信息对含氮有机物化合物转化、结构推断的能力，考查陌生反应的反应类型判断、陌生有机方程式书写、限定条件同分异构体书写
【解析】A的结构推断为该题目的关键，分子式为C5H13NO2，可知所有C、N原子饱和，不可能为—NO2，也没有环，再由A→B的分子式变化“少了两个O两个H，多两个Cl”，推断A中两个羟基被两个氯取代，为取代反应；
根据A中碳原子个数推知A是由两个 和一个 CH3NH2反应得到，得到两个羟基的物质，反应如下：
根据B、C反应条件确定C、D中有—CN，E中有—COOH，根据E、F反应条件及产物结构推知该反应为酯化反应，所以对产物拆分右图所示
进行逆推，得知D的结构为
，C的结构为。